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luglio 31, 2018 Commenti (0) Ingegneria Meccanica Tempo di Lettura: 7'

La Formula SAE

Introduzione

La Formula SAE è una competizione di tipo ingegneristico fra team di studenti universitari, laureati e non, che si confrontano nella progettazione, nello sviluppo e nella messa a punto in gara di una vettura monoposto a ruote scoperte in stile formula. Tale competizione è stata istituita nel 1981 dalla Society of Automotive Engineers (SAE), un ente di normazione nel campo dell’industria aerospaziale, automobilistica e veicolistica, che negli anni si occupa di regolamentare la competizione tramite la pubblicazione di una serie di regole alle quali la vettura e il team devono sottostare.

I team di Formula SAE concentrano i loro sforzi su monoposto caratterizzate da motore a scoppio; capita sempre più spesso che vengano sviluppate anche vetture con propulsione elettrica o ibrida, nonché veicoli driverless.

La stessa SAE si raccomanda nei confronti degli studenti in gara affinché l’obbiettivo della competizione sia lo sviluppo di una vettura destinata al mercato delle auto sportive per cui, oltre a rispettare le regole dettate dal mondo dell’ingegneria in termini di prestazioni e sicurezza, il team dovrà apportare un’analisi dei costi nell’ottica di una produzione in serie di tale veicolo. La macchina, com’è ovvio, verrà adoperata solo nelle competizioni organizzate dalla SAE, ma serve allo studente per acquisire un certo modus operandi che è quello di un’azienda automobilistica. Gli studenti membri del team, per regolamento, possono essere gli unici a lavorare al veicolo: non possono essere coinvolti professionisti o professori nella progettazione vera e propria; a figure di tale peso è possibile fare appello solo per un consulto.

Obiettivo concreto dei team è partecipare e competere negli eventi organizzati e supervisionati dalla SAE; queste manifestazioni studentesche si svolgono in tutto il mondo al termine della stagione in cui il team ha messo a punto la macchina. Eventi Formula SAE si svolgono anche in Italia (Formula SAE Italy) dove vengono organizzate dalla ATA.

 

Monoposto del team TU Brno Racing, fra i leader nelle classifiche Formula SAE

 

 

 

Design

Il design di una vettura, in breve, parte dalla valutazione del gruppo motore-trasmissione, che può essere sovralimentato o meno, dalla scelta dello pneumatico più performante e da una stima sulla convenienza dell’aerodinamica. Lo sviluppo si compone delle varie sotto-parti che compongono la vettura (powertrain, telaio, aerodinamica, sospensioni, elettronica, cockpit, ecc…) nel rispetto del regolamento SAE [1]. Il tutto deve essere monitorato dal punto di vista economico e registrato in un’apposita modulistica (Cost Report) da presentare ai giudici in sede di gara.

Dal punto di vista ingegneristico la vettura deve avere buone prestazioni in termini di accelerazione longitudinale e laterale, frenata e maneggevolezza, deve essere caratterizzata da bassi consumi e deve avere una resistenza sufficiente per competere in tutte le prove che compongono un evento (30km). Anche in questa fase deve essere redatta un’apposita modulistica (Design Report) contenente una descrizione del veicolo e disegni relativi alla sua progettazione.

 

 

 

Eventi SAE

Una volta ultimata la vettura il team può partecipare agli eventi organizzati dalla SAE. In tal sede la macchina verrà giudicata in una serie di prove statiche e dinamiche, alla fine delle quali verrà calcolato un punteggio e stilata una classifica.

 

Prove statiche:    
  Presentazione 75
  Engineering Design 150
  Analisi dei costi 100
Prove dinamiche:
  Accelerazione 100
  Skid-Pad 75
  Autocross 125
  Efficienza 100
  Endurance 275
Totale: 1000

 

Innanzitutto, la vettura deve superare l’ispezione tecnica da parte dei giudici per verificare il rispetto del regolamento SAE e avere il permesso di partecipare alle prove dinamiche.

Come visto in tabella le prove statiche prevedono una presentazione della vettura da parte di un responsabile del team, nell’ottica di dover spiegare ad un eventuale acquirente i risultati ottenuti; la presentazione verrà giudicata e valutata tramite un punteggio. I successivi Engineering Design e Analisi dei costi consistono nella presa visione, da parte dei giudici, rispettivamente del Design Report e del Cost Report e nell’assegnazione dei punteggi in base ai risultati raggiunti in relazione agli altri team.

Le prove dinamiche, invece, si basano sulle prestazioni della macchina una volta messa in pista all’evento:

  • Accelerazione: raggiungimento del minor tempo possibile su un tratto di 75m in linea retta e in piano, con partenza da fermo;
  • Skid-Pad: raggiungimento del minor tempo possibile su un tracciato a “8” formato da due circonferenze uguali con raggio di circa 8m, in piano;
  • Autocross: raggiungimento del minor tempo possibile su un tracciato più complesso, lungo ½ miglio, nel quale viene messa alla prova la manovrabilità della macchina;
  • Endurance: raggiungimento del minor tempo possibile su un tracciato lungo 22km, nel quale viene messa alla prova la durabilità della macchina, oltre alle sue prestazioni;
  • Efficienza: con riferimento alla prova di Endurance vengono calcolati i consumi medi di energia e carburante.

 

 

 

Fonti

Regolamento:

2017-18 Formula SAE® Rules

Foto:

Formula Student

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